Дослідники виявили, як скупчення спеціалізованих клітин в мозку може викликати ожиріння.
Вчені виявили механізм, за допомогою якого скупчення астроцитів (спеціалізованих клітин мозку), в гіпоталамусі викликає ожиріння у мишей. В рамках нового дослідження біологи також виявили фермент, який пригнічує цей процес, що призводить до втрати ваги без шкоди для апетиту або прийому їжі.
Гіпоталамус мозку містить ключові області, які контролюють споживання їжі і витрату енергії. У них знаходиться більшість нейронів, що беруть участь в харчуванні і контролі ваги тіла. Гамма-аміномасляна кислота (ГАМК) є домінуючим нейромедіатором в гіпоталамусі, впливаючи на рецептори ГАМК А. Гальмівний нейротрансмітер ГАМК допомагає забезпечити організм енергією для функціонування, контролюючи почуття голоду і сигналізуючи про насичення. Коли людина наїдається, ГАМК блокує сигнал голоду, щоб не було переїдання.
Латеральний гіпоталамус (ЛГ) відомий як «центр голоду» мозку. Коли його стимулюють, він викликає відчуття голоду. Хоча відомо, що нейрони ЛГ пов’язані з жировою тканиною і беруть участь в жировому обміні, механізм їх дії по регуляції жирового обміну залишається неясним.
Нове дослідження, проведене Інститутом фундаментальних наук в Південній Кореї, вивчило клітини латерального гіпоталамуса мишей, зосередивши увагу на ролі, яку астроцити грають в регуляції жирового обміну.
- Почуття емпатії пояснили синхронними коливаннями нейронів
- Газова плита виявилася шкідливішою, ніж пасивне куріння
- Вчені створили супермолекулу, яка може лікувати Альцгеймера та інші хвороби
Група нейронів в гіпоталамусі специфічно експресує субодиницю альфа-5 рецептора ГАМК А — GABRA5. Дослідники виявили, що у мишей з ожирінням, викликаним харчуванням, спостерігалося уповільнення активності стимулятора нейронів GABRA5.
Хемогенетичне пригнічення GABRA5 у мишей призводило до зниження вироблення тепла (термогенеза) в бурій жирової тканини (БЖТ), що призводило до накопичення жиру і збільшення ваги. Однак коли нейрони GABRA5 гіпоталамуса реактивовані, миші втратили вагу. Тому дослідники припустили, що нейрони GABRA5 діють як перемикач регулювання ваги.
Вивчаючи цей процес більш уважно, дослідники виявили, що реактивні астроцити в ЛГ регулюють активність нейронів GABRA5. На відміну від типових астроцитів, що виконують метаболічні і нейрозахисні завдання в центральній нервовій системі, астроцити, які стають реактивними у відповідь на патологічні стани, пригнічують ці допоміжні функції.
Реактивні астроцити мишей з ожирінням експресували моноаміноксидазу-В (МАО-В), фермент, відповідальний за синтез ГАМК астроцитами. Хоча вчені помітили, що експресія МАО-В пригнічує навколишні нейрони GABRA5, коли дослідники придушили ген МАО-В в реактивних астроцитах, це знизило секрецію ГАМК, звертаючи інгібування назад. Це посилило термогенез в жирових тканинах мишей, які страждають ожирінням, що призвело до втрати ваги, навіть коли вони дотримувалися висококалорійної дієти. Отримані результати, за словами дослідників, дозволяють припустити, що фермент МАО-В, який виробляється реактивними астроцитами, може бути ефективною мішенню для лікування ожиріння без шкоди для апетиту.
Дослідження було опубліковано в журналі Nature Metabolism, а відео нижче, створене Інститутом фундаментальних наук, наочно показує результати дослідження.